JP2000111428A5 - - Google Patents

Description

【０００２】
【従来の技術】
従来のトルクセンサとしては、本出願人が先に提案した特開平１０−３８７１５号公報に開示されたものがある。即ち、上記公報に開示された従来のトルクセンサにあっては、一対のコイル及び電気抵抗でブリッジ回路を形成し、一対のコイル同士の接続部を、コイル駆動回路を介して電源に接続している。そして、そのコイル駆動回路は、一対のコイルに共通のスイッチング素子であるトランジスタを有していて、そのトランジスタのベースに方形波状に変化する制御電圧を供給し、そのときのコイル及び電気抵抗の接続部に表れる出力電圧（過渡電圧）の差を差動アンプで検出し、その差動アンプの出力に基づいてトルクを検出するようになっていた。

そして、上記公報の［００６０］欄以降に記載された第３の実施の形態にあっては、ブリッジ回路の一方の出力電圧に基づいて異常を検出する異常監視部を設けている。つまり、その異常監視部は、ブリッジ回路の一方の出力電圧の瞬時値が適正な範囲内にあるか否かに基づいて差動アンプの中立電圧を調整することにより、その差動アンプの出力電圧を制御するようになっている。その結果、上記公報の［００６２］欄に記載されるように、差動アンプの出力電圧が供給されるコントローラにおいては、一対のコイルの両方が短絡又は断線した異常を検出することができた。さらには、上記公報の［００６３］欄に記載されるように、上記第３の実施の形態のコントローラは、差動アンプの出力電圧に基づいて、一対のコイルの一方が短絡又は断線した異常を検出するようにもなっていた。なお、ここで言うコイルの短絡とは、コイルと接地との間が通じてしまう現象のことである。

トランジスタＴ₁ 及びＴ₂ のベースには、図示しないマイクロプロセッサやＡ／Ｄ変換器，Ｄ／Ａ変換器等のインタフェース回路等を含んで構成されたコントローラ２５から、制御電圧Ｖ₁ 、Ｖ₂ が個別に供給されるようになっている。

なお、ホールド信号Ｖ_s の立ち下がりタイミングは、過渡状態（変化している状態）にある出力電圧Ｖ₃ 及びＶ₄ が差動アンプ２２に供給されている最中とする。より具体的には、制御電圧Ｖ₁ の立ち上がり時点から、コイル１０，１１のインダクタンスと電気抵抗Ｒ₀ とで決まる時定数τだけ経過した時刻を、ホールド信号Ｖ_s を立ち下げるタイミングとする。時定数τを用いるのは、出力電圧Ｖ₃ 及びＶ₄ に差がある場合に、その差が最も大きくなる時点で出力電圧Ｖ₅ をホールドするためである。

この状態で、コントローラ２５からトランジスタＴ₁ 、Ｔ₂ に図４に実線で示す制御電圧Ｖ₁ 、Ｖ₂ が供給されると、ブリッジ回路の出力電圧Ｖ₃ 及びＶ₄ は、図５（１）（ａ）に示すように、その過渡時の値も等しくなる。

そして、コイル１０，１１を方形波状に変化する制御電圧Ｖ₁ 、Ｖ₂ で駆動する構成であると、コイル１０，１１に電流が流れるのはその制御電圧Ｖ₁ 、Ｖ₂ が立ち上がっている間だけであるから、制御電圧Ｖ₁ 、Ｖ₂ の波形のデューティ比を十分に小さくすれば、消費電流を大幅に低減することができる。そこで、本実施の形態の構成であると、操舵トルクの検出に必要なのは、過渡期において出力電圧Ｖ₃ 及びＶ₄ の差が十分に生じた際の出力電圧Ｖ₅ であり、そのためには制御電圧Ｖ₁ 、Ｖ₂ を立ち上げた時点から時定数τだけ経過するまでその制御電圧Ｖ₁ 、Ｖ₂ が立ち上がっていればよい。従って、安全率を見込んで、時定数τよりも若干長い時間だけトランジスタＴ₁ 、Ｔ₂ をオンにすればよいから、制御電圧Ｖ₁ 、Ｖ₂ のデューティ比を極小さく（例えば５％程度まで低減）することができる。その結果、コイル１０，１１に電流が流れる時間が極短くなるから、消費電力が小さくなって経済的であるし、発熱量も低減される。発熱量が低減されれば、故障発生率の低減等も期待できるようになる。